Kết cấu - Mô hình, phân tích, tính toán, thiết kế sàn tầng điển hình Phương án sàn dầm; - Mô hình, phân tích, tính tốn, thiết kế cầu thang điển hình; - Mơ hình, phân tích, tính toán, thi
GIỚI THIỆU TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH
Giới thiệu công trình
1.1.1 Mục đích xây dựng công trình
Trong nhiều năm trở lại đây, mật độ dân số ở nước ta đang tăng nhanh chóng, đặt biệt là tại các thành phố lớn Nhầm giải quyết vấn đề thiếu hụt đất ở thì việc xây dựng một công trình nhà cao tầng là một giải pháp vô cùng hiệu quả và cần thiết để đáp ứng nhu cầu của người dân
Với xu hướng hội nhập, công nghiệp hóa hiện đại hóa trên thế giới, việc xuất hiện ngày càng nhiều các công trình nhà cao tầng cũng giúp thay đổi bộ mặt Đất nước trên trường Quốc tế
Chính vì vậy, công trình chung cư cao cấp LaPaz Tower được thiết kế và xây dựng nhầm góp phần giải quyết các vấn đề trên
La Paz Tower thuộc loại hình chung cư cho người có thu nhập trung bình tại TP Đà nẵng Dự án được triển khai trên khu đất quy hoạch rộng 811m 2 Sau khi hoàn thiện, dự án sẽ trở thành nơi lý tưởng để an cư, lạc nghiệp tại trung tâm thành phố, rất thuận tiện cho sinh hoạt và công tác của đông đảo cán bộ, công nhân viên chức
- Tổng mức đầu tư: 106 Tỷ VNĐ
- Tổng số tầng: 17 tầng + 1 tầng hầm
- Tầng đế: 2 tầng văn phòng + mini supermarket
- Tổng số căn: 99 căn + 6 Penhouse
Công trình tọa lạc tại địa chỉ 38 Nguyễn Chí Thanh, P Thạch Thang, Q Hải Châu TP Đà Nẵng, LaPaz Tower có hướng chính nhìn ra sông Hàn, nằm gần khu vực trung tâm hành chính
Phía Bắc, phía Nam và phía Tây toà nhà giáp khu dân cư, phía Đông là mặt tiền đường Nguyễn Chí Thanh - một trong những tuyến đường chính của trung tâm thành phố
LaPaz Tower có một vị trí vô cùng tiện lợi để di chuyển đến chợ, ngân hàng, bệnh viện, trường học, cơ quan làm việc bình quân chỉ từ 3 dến 7 phút Là một nơi lý tưởng để nhiều người muốn sống ở đây để con cái của họ có thể tận hưởng chất lượng cuộc sống bậc nhất thành phố Lapaz Tower được nhận định sẽ có 1 góc nhìn thoáng đãng và thu hút, khách hàng có thể chiêm ngưỡng con sông Hàn thơ mộng và thành phố Đà Nẵng
Tận hưởng những tiện nghi từ hệ thống thông minh và an toàn tuyệt đối
- Hệ thống CCTV – chuông báo động khẩn cấp khu vực đỗ xe
- Phòng chống tội phạm, phòng chống thiên tai
- Hệ thống cung cấp ga trung tâm an toàn
- Cấu trúc toà nhà vững chắc và hệ thống kính cường lực 2 lớp chống bão
- Công nghệ cao cùng với hệ thống Internet tốc độ cao
- Hệ thống nước được tinh chế và khử trùng tuyệt đối
- Hệ thống Home Video Phone
Hình 1 1 Vị trí địa lý của La Paz Tower
Hạ tầng cơ sở rất hiện đại với thang máy cảm ứng cao cấp, thang bộ và lối thoát hiểm đảm bảo an toàn cùng với Hệ thống thoát nước, phòng chống cháy nổ, chống sét, thông gió theo tiêu chuẩn
- Khu căn hộ được bố trí từ tầng 3 trở lên với 99 căn hộ có diện tích từ 45m 2 – 96m 2 Bên cạnh đó, các căn Penthouse được bố trí ở tầng trên cùng Các căn hộ được thiết kế đảm bảo thông thoáng và đủ ánh sáng trời Hạ tầng kỹ thuật của chung cư được kết nối vào hệ thống hạ tầng kỹ thuật của thành phố
- La Paz Tower mang nét kiến trúc căn hộ hiện đại kết hợp các tiện ích của cuộc sống văn minh
- Kiến trúc hài hòa giữa phương đứng và phương ngang tạo sự bề thế và vững chắc
- Kiến trúc tổng thể tính toán khoa học cho vệ sinh môi trường, hệ thống thoát nước, phòng chống cháy nổ, lối thoát hiểm
- Hành lang căn hộ, khoảng lùi và lối đi quanh tòa nhà, thang máy và thang bộ tất cả được thiết kế tối ưu cho một cuộc sống an toàn
- Tầng mái: Dùng để chứa bể nước phục vụ sinh hoạt cho tòa nhà.
Đặc điểm kết cấu
Hệ kết cấu của công trình là hệ kết cấu khung Bê tông cốt thép toàn khối
Vách cầu thang và thang máy bằng bê tông cốt thép
Tường bao che có chiều dày 200mm, tường chia không gian công năng dày 100mm.
Một số giải pháp kỹ thuật
Công trình sử dụng hệ thống điện từ mạng lưới điện của thành phố Đà Nẵng và máy phát điện Hệ thống đường dây điện được bố tríẩn chạy trong các hộp kỹ thuật đặt ngầm trong tường
1.3.2 Hệ thống nước a Hệ thống cấp nước
Nước được cấp theo đường ống dẫn nước địa phương qua đồng hồ tổng vào dự án và cấp vào bể chứa ngầm bao gồm nước sinh hoạt và nước dự trữ cho cứu hỏa Từ bể nước ngầm, nước được bơm lên tầng mái nhờ các máy bơm và chia vào các téc nước dự trữ Từ téc nước dự trữ được phân chia về các lộ tầng và theo ống dẫn vào các căn hộ Đối với các tầng cao được bố trí thêm các vị trí máy bơm tăng áp Hệ thống cấp nước sẽ được bố trí thêm các máy bơm để tăng áp lực tại các tầng thấp và các van giảm áp tại cao trước khi vào căn hộ b Hệ thống thoát nước
Hệ thống thoát nước gồm đường ống thoát nước nhà vệ sinh, đường ống thoát sinh hoạt, nước bếp, nước thông hơi Đường ống thoát nước nhà vệ sinh được tách biệt với các đường ống thoát nước khác Đường ống thoát nước bếp đưa vào trục đi riêng để xử lý chất thải mỡ thừa Các đường ống được thiết kế để đảm bảo độ dốc tương đối có thể thoát được cả chất thải rắn và lỏng Các đường ống này sẽ xử lý lọc sơ bộ trước khi dẫn về khu vực xử lý chất thải tòa nhà
1.3.3 Hệ thống phòng cháy chữa cháy
Nguồn nước chữa cháy được lấy từ bề ngầm dự trữ, khi bể ngầm hết nước thì được lấy từ các téc nước trên tầng thượng Ngoài ra phía ngoài được trang bị các họng tiếp nước lấy nước từ các xe bồn chữa cháy Tại các tầng sẽ có tủ chữa cháy với cuộn dây đường kính 50mm và vòi phun tiếp nước từ họng tiếp nước gắn tường và có bơm phụt khí chống cháy Hệ thống bình chữa cháy, hệ thống chữa cháy họng nước vách tường, hệ thống chữa cháy Sprinkler và hệ thống chữa cháy khí (CO2, Nitơ,) cũng được lựa chọn sử dụng.
CƠ SỞ THIẾT KẾ
Các tiêu chuẩn thiết kế hiện hành
- TCVN 2737-1995: Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế
- TCVN 5574- 2018: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép
- TCVN 10304 – 2014: Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế
- TCVN 9386-2012: Thiết kế công trình chịu động đất
- TCVN 198-1997: Nhà cao tầng- Thiết kế BTCT toàn khối
- TCVN 229-1999: Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió theo TCVN
Vật liệu xây dựng
Bảng 2 1 Vật liệu bê tông và cốt thép
Bê tông B30 Rb = 17 MPa; Rbt=1.15 MPa
Thép CB-240T Rs = 210 MPa; Rsc = 210MPa
Thép CB-400V Rs = 350 MPa; Rsc = 350 MPa
Phần mềm tính toán và thể hiện bản vẽ
Bảng 2 2 Phần mềm áp dụng cho tính toán và thiết kế
Tên phần mềm Công dụng
ETABS 2018 Phân tích tải trọng, phân tích kết cấu hệ khung, cầu thang 2D SAFE 2016 Phân tích kết cấu sàn, móng
Microsoft 2016 Lập thuyết minh và file tính toán, lập tiến độ thi công phần ngầm Autocad 2021 Thể hiện bản vẽ
Giải pháp kết cấu
Phương án sàn Hệ sàn sườn toàn khối Sàn phẳng Sàn hệ trực giao
Sàn kê lên dầm chính , dầm chính gác trực tiếp lên cột nhịp nhỏ hơn
Sàn liên kết trực tiếp với cột , không có dầm
Sàn, dầm chính và hệ dầm phụ Dầm phụ gác lên dầm chính Ưu điểm
Tính toán đơn giản Tính toán tương đối phức tạp
Tính toán đơn giản , phù hợp với trình độ thi công ở nước ta
Phù hợp với công trình có nhịp nhỏ hơn 6m,
Giảm được chiều cao tổng thể của công trình
Phù hợp với công trình có nhịp lớn hơn 6m
Phù hợp với công nghệ thi công ở nước ta nên thuận tiện cho việc lựa chọn công nghệ thi công
Thi công nhanh chóng do không cần lắp coppha cho dầm
Giảm chiều dày sàn , giảm độ võng sàn , giảm rung
Nếu nhịp lớn hơn 6m thì cần phải có chiều cao dầm và độ võng sàn lớn từ đó là tăng chiều cao công trình , gây bất lợi khi chịu tải trọng ngang , gây lãng phí
Chiều dày sàn khá lớn để chịu khả năng uốn và xuyên thủng , khả năng chịu lực theo phương ngang kém
Chưa tiết kiệm vật liệu
2.4.2 Nguyên tắc bố trí hệ dầm
Dầm có nhiệm vụ liên kết các cấu kiện đứng thì được xem là dầm chính, dầm nối các cấu kiện ngang được xem là dầm phụ Việc bố trí dầm phụ giúp giảm độ võng của sàn, thông thường bố trí dầm phụ tại ngay giữa ô sàn hoặc những nơi có tường đặt lên sàn Ngoài việc đáp ứng khả năng chịu lực thì cũng cần phải đảm bảo yêu cầu cấu tạo được quy định trong TCVN 198-1997 Nhà cao tầng Thiết kế BTCT toàn khối.
Nguyên tắc tính toán
- Sàn tuyệt đối cứng trên mặt phẳng của nó, liên kết giữa sàn vào cột, vách được tính là liên kết ngàm (xét cùng cao trình) Không kể đến biến dạng cong ngoài mặt phẳng sàn lên các
- Mọi thành phần hệ chịu lực trên từng tầng đều chuyển vị ngang như nhau Các cột, vách cứng thang máy đều được ngàm ở vị trí chân cột và chân vách cứng ngay ở đài móng
- Các tải trọng ngang tác dụng lên sàn dưới dạng lực tập trung tại các vị trí cứng của từng tầng, từ đó sàn sẽ truyền vào cột, vách chuyển đến đất nền
2.5.2 Kiểm tra trạng thái giới hạn 2
Khi tính toán thiết kế kết cấu bê tông cốt thép cần phải thỏa mãn những yêu cầu về tính toán theo độ bền (TTGH I) và đáp ứng điều kiện sử dụng bình thường (TTGH II)
Trạng thái giới hạn thứ nhất TTGH I (về cường độ) nhằm đảm bảo khả năng chịu lực của kết cấu, cụ thể bảo đảm cho kết cấu:
+ Không bị phá hoại do tác dụng của tải trọng và tác động;
+ Không bị mất ổn định về hình dạng và vị trí;
Trạng thái giới hạn thứ hai TTGH II (về điều kiện sử dụng) nhằm đảm bảo sự làm việc bình thường của kết cấu, cụ thể cần hạn chế:
+ Khe nứt không mở rộng quá giới hạn cho phép hoặc không xuất hiện khe nứt; + Không có những biến dạng quá giới hạn cho phép như độ võng, góc xoay, góc trượt, dao động
2.5.3 Lớp bê tông bảo vệ
Chiều dày lớp bê tông bảo vệ được xác định dựa trên các chỉ tiêu sau:
+ QCVN 06 – 2010/BXD – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia an toàn cháy cho nhà và công trình;
+ TCVN 5574 – 2018, Mục 10.3.1 – Lớp bê tông bảo vệ
Bảng 2 3 Lớp bê tông bảo vệ
STT Cấu kiện Lớp bê tông bảo vệ
2 Kết cấu tiếp xúc với đất 35 (mm)
Chọn sơ bộ tiết diện
Vì chiều dày các ô sàn là tương tự nhau nên lấy ô sàn có kích thước lớn nhất để tính toán chiều dày sau đó bố trí chung cho toàn mặt bằng, ta có:
D: hệ số phụ thuộc vào tải trọng D = (0.8 – 1.4) m = (30 – 35) đối với sàn 1 phương, L là cạnh của phương chịu lực m = (40 – 50) đối với sàn 2 phương, L là cạnh ngắn
Chiều cao tối thiểu hmin = 50 mm đối với nhà ở và nhà công cộng
2.6.2 Chọn sơ bộ kích thước dầm
2.6.3 Chọn sơ bộ kích thước cột
Hình dáng tiết diện cột thường là chữ nhật, vuông, tròn Cũng có thể gặp cột có tiết diện chữ T, chữ I hoặc vòng khuyên
Việc chọn hình dáng, kích thước tiết diện cột dựa vào các yêu cầu về kiến trúc, kết cấu và thi công
Về kiến trúc, đó là yêu cầu về thẩm mỹ và yêu cầu về sử dụng không gian Với các yêu cầu này người thiết kế kiến trúc định ra hình dáng và kích thước tối đa, tối thiểu có thể chấp nhận được, thảo luận với người thiết kế kết cấu để sơ bộ chọn lựa
Về kết cấu, kích thước tiết diện cột cần đảm bảo độ bền và độ ổn định
Về thi công, đó là việc chọn kích thước tiết diện cột thuận tiện cho việc làm và lắp dựng ván khuôn, việc đặt cốt thép và đổ bê tông Theo yêu cầu kích thước tiết diện nên chọn là bội số của 2; 5 hoặc
10 cm Việc chọn kích thước sơ bộ kích thước tiết diện cột theo độ bền theo kinh nghiệm thiết kế hoặc bằng công thức gần đúng
Diện tích tiết diện cột được xác định theo công thức: b b s
K được lấy theo vị trí cột:
- Rs: Cường độ chịu kéo của thép (MPa)
- , : lần lượt là hệ số điều kiện làm việc của bê tông và hàm lượng cốt thép tối thiểu của cột n n 1
Với q = TT + HT (được lấy theo kính nghiệm 12 – 15 kN) n là hiệu số từ tầng cao nhất đến tầng đang xét
S là diện tích truyền tải của sàn (m 2 )
Hình 2 1 Mặt bằng bố trí cột dầm sàn tầng điển hình
TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG
Cơ sở tính toán tải trọng
- Kết cấu nhà cao tầng chịu các loại tải trọng chính sau:
+ Tải trọng thẳng đứng (Trọng lượng bản thân kết cấu, tải thường xuyên và tạm thời trên sàn)
+ Tải trọng gió (Thành phần tĩnh và động)
+ Một số tải trọng khác (Tác động trong quá trình thi công, áp lực đất, nước ngầm)
3.2.1 Trọng lượng bản thân tường xây
Cấu tạo tường xây bao gồm gạch, vữa và các lớp bao phủ bên ngoài
Tĩnh tải tường xây được xác định theo công thức: g t t b t h t n
Trong đó: n: Hệ số vượt tải (n=1.3) b t : Bề rộng tường h t : Chiều cao tường
Tải trọng tiêu chuẩn kN/m 2
Tải trọng tính toán kN/m 2
Hình 3 1 Các lớp cấu tạo sàn tầng điển hình
Bảng 3 2 Tĩnh tải sàn tầng 1,2
T Các lớp sàn Chiều dày (m)
Tĩnh tải tiêu chuẩn (kN/m 3 )
Tĩnh tải tính toán (kN/m 3 )
Bảng 3 3 Tĩnh tải sàn tầng điển hình
STT Các lớp sàn Chiều dày
Tĩnh tải tiêu chuẩn (kN/m 3 )
Tĩnh tải tính toán (kN/m 3 )
3.2.3 Hoạt tải tác dụng lên sàn
Hoạt tải tác dụng lên công trình căn cứ theo TCVN 2737-1995 và công năng từng khu vực công trình, giá trị hoạt tải cho từng khu vực như sau:
Bảng 3 4 Giá trị hoạt tải theo TCVN 2737-1995
Chức năng các phòng của công trình
Hoạt tải tiêu chuẩn (kN/m 3 )
Hoạt tải dài hạn (kN/m 3 )
Hoạt tải ngắn hạn (kN/m 3 )
Hoạt tải tính toán (kN/m 3 )
Sảnh, nhà trưng bày, của hàng, hành lang, cầu thang
Sảnh, hành lang, cầu thang tầng căn hộ 3 1 2 1.2 3.6
Tầng kỹ thuật đặt bồn nước mái 30 30 0 1 30
Tải trọng gió
Tải trọng gió gồm 2 phần: thành phần tĩnh và thành phần động Giá trị và phương pháp tính thành phần tĩnh của tải trọng gió được ghi trong mục 6 TCVN 2737-1995.Theo mục 1.2 TCXD 229-
1999 công trình có chiều cao trên 40m phải kể đến thành phần động của tải trọng gió Trong phạm vị đồ án này, công trình có chiều cao đỉnh 64.8m (so với mặt đất tự nhiên) vì vậy phải kể đến ảnh hưởng của thành phần gió động lên công trình
Giá trị thành phần gió tĩnh của áp lực gió Wj tại tầng thứ j được xác định bởi công thức:
W = j W ko c B 0 × × ×( jduoi ×H jduoi + B jtren H jtren )
Trong đó: Wj: Áp lực gió tại tầng thứ j
W0 =0.95 kN/m 2 Giá trị áp lực gió theo vùng địa hình k: Hệ số kể đến sự thay đổi áp lực gió theo chiều cao c: Hệ số khí động lấy theo bảng 6 trong TCVN 2737-1995.Mặt đón gió c=+0.8, mặt hút gió c = -0.6
Bjduoi,tren: Bề trộng đón gió của tầng thứ j, 1/2 tầng bên dưới và 1/2 tầng bên trên
Hjduoi, tren: Chiều cao đón gió của tầng thứ j, 1/2 tầng bên dưới và 1/2 tầng bên trên
Tải trọng gió tĩnh được quy về thàng lực tập trung ở sàn, tại tâm hình học của mỗi tầng
Bảng 3 5 Bảng tính gió tĩnh
STT Tầng H Z k b xduoi h xduoi b xtren h xtren WTx b yduoi h yduoi b ytren h ytren W Ty m m m m m m kN m m m m kN
18 Mái 2 62.8 1.39 15.6 2.1 8.5 2 94.20 23.5 2.1 11.2 2 56.58 3.3.2 Tải trọng gió động
Thành phần gió động của tải gió là lực xung của vận tốc gió và lực quán tính của công trình gây ra Việc tính toán gió động của tải trọng gió bao gồm xác định thành phần động của tải trọng gió và phản ứng của công trình do thành phần động của tải gió gây ra, ứng với từng dạng dao động
Với gió vùng II và công trình bê tông cốt thép, fL = 1.3
Nếu f1 > fL thì thành phần động của tải gió chỉ kể đến tác dụng của xung
Nếu f1 < fL thì thành phần động của tải gió phải kể đến tác dụng của xung và lực quán tính
Theo TCVN 229:1999, cần tính toán thành phần động theo phương tương ứng có xét đến thành phần tĩnh của tải trọng gió ứng với s dạng dao động đầu tiên, với s được xác định từ điều kiện
Với tần số giới hạn fL = 1.3, vì 0.30đối với công trình bê tông cốt thép
, 1 s s f f : Là tần số dao động riêng ứng với từng dao động thứ s và s+1 của phương dao động đang xét
Giá trị của thành phần động của tải gió: W p ji ( ) M j j i y ji
Trong đó: M j : Khối lượng tập trung tại tầng thứ j của công trình
i : Hệ số động lực ứng với dao động thứ i, không thứ nguyên, phụ thuộc vào hệ số và độ giảm loga của dao động
i : Hệ số được xác định bằng cách chia công trình thành nhiều phần, trong phạm vi mỗi phần tải trọng gió có thể được xem như không không đổi y ji : Dịch chuyển ngang tỉ đối của trọng tâm phần công trình thứ j ứng với dao động riêng thứ I, không thứ nguyên
Hệ số xác định i ứng với dao động thứ I, không thứ nguyên, được xác định dựa vào đồ thị xác định hệ số động lực trong Hình 2, TCVN 229-1999, phụ thuộc vào thông số i và độ giảm loga của dao động Do công trình bằng BTCT nên có 0.3
Thông số i được xác định theo công thức:
Trong đó: - Hệ số độ tin cậy của tải trọng gió, lấy bằng 1.2 f i - Tần số dao động riêng thứ i (Hz)
Hình 3 2 Đồ thị xác định hệ số động lực j
Xác định i bằng công thức: 1
Kết quả phân tích dao động
Bảng 3 6 Chu kỳ và phần trăm khối lượng tham gia dao động
TABLE: Modal Participating Mass Ratios
Case Mode Period UX UY RZ SumR
Giới hạn fL 1.600 Địa điểm xây dựng:Thành phố Đà Nẵng
Vùng gió IIA, địa hình B
Kích thước mặt bằng trung bình theo cạnh X, Lx 0.4(m):
Kích thước mặt bằng trung bình theo cạnh Y, Ly %.3(m):
Cao độ của đỉnh công trình so với mặt đất Hd.8 (m):
Hệ số tin cậy của tải trọng gió 1.2
- Giá trị áp lực gió Wo 95 kG/m 2 Bảng 4 (TCVN
- Độ giảm loga 0.3 Bảng 2 (TCVN
- Giá trị giới hạn của tần số fL 1.3 Hz Bảng 9 (TCVN
- Tham số xác định hệ số v1 0.0 m Bảng 11 (TCVN
- Tham số xác định hệ số v1X 1X 0.0 m Bảng 11 (TCVN
- Tham số xác định hệ số v1Y 1Y 0.0 m Bảng 11 (TCVN
- Hệ số tương quan không gian 1X 0.6847 Bảng 10 (TCVN
- Hệ số tương quan không gian 1Y 0.671 Bảng 10 (TCVN
Bảng 3 7 Kết quả khối lượng tầng, tâm cứng, tâm khối lượng
TABLE: Centers Of Mass And Rigidity Story Diaphragm Mass X Mass Y XCM YCM Cum Mass X Cum Mass Y XCCM YCCM ton ton m m ton ton m m
3.3.2.1 Tính toán thành phần động của tải gió
Bảng 3 8 Bảng giá trị tính toán thành phần động của gió thep phương X (mode 1)
(kN) y ji y ji W Fj y ji 2 M j W pjiX
Bảng 3 9 Bảng tính toán thành phần gió động theo phương Y (mode 3)
(kN) y ji y ji W Fj y ji 2 M j W pjiX
3.3.3 Kết quả tổng hợp tải trọng gió.
GIÁ TRỊ TIÊU CHUẨN CỦA TẢI TRỌNG GIÓ BẢNG TỔNG HỢP GIÓ TĨNH BẢNG TỔNG HỢP GIÓ ĐỘNG TÂM HÌNH HỌC TÂM KHỐI LƯỢNG
WD Xj WD Yj X Y XCM YCM
- - (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (m) (m) (m) (m)
Tính toán động đất
- Đối với những công trình nhà cao tầng, trong thiết kế ngoài việc tính toán tải trọng của bản thân công trình, hoạt tải sử dụng mà còn phải tính toán loại tải vô cùng quan trọng là tải trọng của gió bão và tải động đất
- Đây được xem như là một trong những yêu cầu bắt buộc không thể thiếu khi thiết kế các công trình nhà cao tầng Do đó, bất kỳ công trình xây dựng nào nằm ở vùng có phân vùng tác động gió thì phải tính tải gió và động đất
3.4.2 Phương pháp tĩnh lực ngang tương đương
- Phương pháp phân tích này có thể áp dụng cho các công trình mà nó không chịu ảnh hưởng đáng kể bởi các dao động bậc cao hơn dạng dao động cơ bản trong mỗi phương chính
- Phương pháp này được xem là thõa mãn nếu công trình đáp ứng được cả hai điều kiện sau:
- Với chu kì T1 = 1.793s không thõa mãn yêu cầu phương pháp tĩnh lực ngang tương đương Nên phải tính toán theo phương pháp phổ phản ứng
3.4.3 Phương pháp phổ phản ứng
- Phương pháp này là phương pháp có thể áp dụng cho tất cả các loại công trình
- Phải xét tới phản ứng của tất cả các dạng dao động góp phần đáng kể vào phản ừng tổng thể của công trình
- Tổng khối lượng hiện hữu của các dao động được xét chiếm ít nhất 90% tổng khối lượng của kết cấu
- Tất cả các dao động có khối lượng hữu hiệu lớn hơn 5% của tổng khối lượng được xét đến Áp dụng tính toán
Xác định gia tốc nền tham chiếu
- Gia tốc nền quy đổi agRo tra theo phụ lục H TCVN 9386-2012, công trình tại quận Hải Châu, Đà Nẵng có:
+ Gia tốc nền quy đổi a gR 0.1006
+ Gia tốc nền thiết kế: a g a gR g 0.1006 9.81 0.9869 (m/s 2 )
Có 7 loại đất nền được phân loại theo Mục 3.1.2 và Mục 3.2.2.2 TCVN 9386-2012
Công trình Lapaz Tower thuộc đất nền loại D
Xác định hệ số tầm quan trọng của công trình
- Mức độ tầm quan trọng của công trình được đặc trưng bởi hệ số 1
- Các định nghĩa về mức độ tầm quan trọng (1=1.25, 1.00, 0.75) tương ứng với công trình loại I, II, III
- Công trình có 17 tầng và có mức độ quan trọng loại II, nên 1=1
Xác định hệ số ứng xử q của kết cấu
- Hệ khung và hệ khung tương đương (hỗn hợp khung – vách), có thể xác định gần đúng như sau q = 3.3 nhà một tầng q = 3.6 nhà nhiều tầng, khung 1 nhịp q = 3.9 nhà nhiều tầng, khung nhiều nhịp hoặc kết cấu hỗn hợp tương đương
- Dực vào Mục 3.2.2.5 TCVN 9386-2012 phổ thiết kế dùng cho phân tích đàn hồi q0 =0.83.9 =3.12
Giá trị phổ phản ứng
- Căn cứ vào số liệu khảo sát đía chất tại khu vực xây dựng và điều kiện đất nền theo tác động của động đất trong quy định tại điều 3.1.2 TCVN 9386-2012 Nhận diện nền đất tại khu vực xây dựng công trình này như sau:
Bảng 3 10 Giá trị phổ phản ứng đàn hồi
Xác định phổ gia tốc thiết kế:
- Xác định gia tốc thiết kế dựa vào mục 3.2.2.5 TCVN 9386-2012, phổ phản ứng dùng choa phân tích đàn hồi
Tra bảng 3.2 của TCVN 9386-2012 Đặc điểm công trình: Địa điểm xây dựng: Quận Hải Châu, thành phố Đà Nẵng
Loại đất nền: D (Tra bảng 3.1 TCVN 9386-2012)
Hệ số tầm quan trọng: γ1 = 1.0
Khai báo gia tốc thiết kế cho kết cấu
Hình 3 3 Khai báo khối lượng dao động
Hình 3 4 Khai báo phổ thiết kế
Hình 3 5 Gán tải trọng động đất theo phương X
Hình 3 6 Gán tải trọng động đất theo phương Y
Kiểm tra giá trị phổ thiết kế Sd(T)
Chọn T=1(s), ta có Chọn T=1(s), ta có T C 0.8 T 1 T D 2
Hình 3 7 Kết quả lực cắt đáy phân bố cho từng tầng ứng với mode 1
STT Tầng m k Y m k y kj m k y kj 2 F xi
Tương tự cho các mode còn lại:
Tổ hợp tải trọng
3.5.1 Các loại tải trọng (Load Pattern)
Bảng 3 11 Các thành phần tải trọng
TT DEAD 1 Trọng lượng bản thân
TTCT SUPER DEAD 0 Tĩnh tải các lớp cấu tạo sàn
TTTX SUPER DEAD 0 Tĩnh tải tường xây
HT1 LIVE 0 Hoạt tải N tt Thỏa điều kiện sức chịu tải của nhóm cọc
8.8.4 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang
Kiểm tra điều kiện cân bằng áp lực ngang tại đáy đài, theo công thức thực nghiệm sau: tt f 0 d
: Góc ma sát trong của đất từ đáy đài đến mặt đất tự nhiên
: Dung trọng tự nhiên của đất từ đáy đài đến mặt đất tự nhiên
Bd = 3.7 (m): Cạnh của đáy đài theo phương thẳng góc với tải trọng Q f
Không ảnh hưởng lực xô ngang
8.8.5 Xác định kích thước khối móng quy ước
Xác định khối móng quy ước: Quan niệm cọc và đất giữa các cọc làm việc đồng thời như một khối móng đồng nhất đặt lên trên lớp đất bên dưới mũi cọc Mặt truyền tải của khối móng quy ước được mở rộng hơn so với diện tích đáy đài với góc mở
Quy trình xác định khối móng quy ước dựa trên Mục 7.4.4, TCVN 10304:2014
Góc ma sát trong tính toàn trung bình của đất II,tb được xác định theo công thức:
Góc ma sát trong II,i II,i ×l i
Kích thước khối móng quy ước:
Trọng lượng khối móng quy ước: là trọng lượng khối móng quy ước bao gồm trọng lượng cọc, đài cọc và khối lượng đất trong khối móng quy ước
Trọng lượng cọc và đài:
Pcọc+đài móng=[Vcọc+Vđài móng]×b=(4×35×0.502+3.7×3.7×2)×25$41.5 (kN)
Pđất = Bqu×Lqu×Hqu×sub,tb = 7.78×7.78×37×8.34 = 18677.85 (kN)
Wqu = Pcọc + đài móng + Pđất = 21119.35 (kN)
8.8.6 Kiểm tra điều kiện ổn định đất nền dưới đáy khối móng
Sức chịu tải tiêu chuẩn của đất nền tt 9096.7
Áp lực tiêu chuẩn tại đáy khối móng quy ước: tc y x tc qu
tc qu y tc x max qu qu qu qu
(kN) tc qu y tc x 2 min qu qu qu qu
tc tc tc max min 2 tb
Khả năng chịu tải của nền dưới đáy khối móng quy ước (mục 4.6.9, TCVN 9362-2012):
II tc qu II II II II 0 m m
- = 16.4, ta có A = 0.374, B =2.49, D = 5.06 (tra Bảng 14, TCVN 9362-2012)
- II = 8.94 (kN/m 3 ) - Dung trọng lớp đất phía dưới đáy móng khối quy ước
- Dung trọng lớp đất phía trên đáy móng khối quy ước
- cII = 30.62 (kN/m2) - Lực dính của lớp đất phía dưới đáy móng khối quy ước
- Chiều sâu đến nền tầng hầm là h0 = h - htd = 38.35 – 35.42 = 1.99 (m)
+ Chiều sâu tính từ nền tầng hầm: td 1 2 kc '
+ h1 = 35 (m) và h2 = 0.15 (m) tương ứng là chiều dày lớp đất phía trên đáy móng quy ước và chiều dày sàn tầng hầm
+ kc 25(kN / m ) 3 - Giá trị tính toán trung bình của trọng lượng thể tích sàn tầng hầm
Điều kiện tc max II tc min tc tb II
thỏa, nên nền đất dưới khối móng quy ước thỏa điều kiện về ổn định
8.8.7 Kiểm tra lún khối móng quy ước
Chia lớp đất dưới đáy khối móng quy ước thành nhiều lớp có chiều dày hi = 1 (m) Tính ứng suất gây lún cho đến khi nào thỏa điều kiện bt i 5 i gl (vị trí ngừng tính lún) gl gl bt bt i i 1 i ih ; i k0i 0i
- k0i tra bảng C.1, TCVN 9362 - 2012, phụ thuộc vào tỉ số qu qu
- P gl P tb tc bt 0 598.64 339.73 258.91 (kN/m ) 2
- Tính lún theo phương pháp cộng lún các lớp phân tố Trong mỗi lớp phân tố thứ i tính độ lún ổn định theo công thức sau:
Bảng 8 9 Kết quả tính lún móng dưới cột
Theo TCVN 5574 – 2018 để áp dụng tính toán xuyên thủng bt m o
là hệ số đối với bê tông nặng
Um giá trị trung bình chu vi đáy trên và đáy dưới tháp nén thủng hình thành khi bị nén thủng,trong phạm vi chiều cao làm việc của tiết diện
H0 là chiều cao làm việc của tiết diện
Pxt là lực xuyên thủng được tính như sau: P xt N tt P i xt , 9096.73 6126.2 2970.53
Ntt là lực dọc tính toán tại chân cột, Ntt = 9096.73 (kN)
P i xt , là tổng phản lực đầu cọc nằm trong tháp chọc thủng thiên về an toàn không xét đến momen, lực ngang, trọng lượng bản thân đài và đất nền và được tính toán vói hệ số vượt tải n 0.9
Đài cọc không bị xuyên thủng
Xác định vùng chống xuyên
Chiều cao đài cọc: Hd = 2.0m h0 = Hd – 0.15 = 2.0 – 0.15 = 1.85 (m) Điều kiện chống chọc thủng tt tt x y b,u bx,u by,u
- F – Lực gây xuyên thủng chỉ do lực dọc nằm ngoài tháp chống xuyên tt c
Với k là số lượng cọc nằm ngoài tháp chống xuyên tt x x y d tt y y x d
8.8.10 Tính toán cốt thép cho đài móng
Giả thiết: Lớp trên agt = 50 (mm), h0 = h – a = 2000 – 50 = 1950 (mm)
Lớp dưới agt = 150 (mm), h0 = h – a = 2000 – 150 = 1850 (mm)
Hàm lượng cốt thép: min s max R b
Hình 8 5 Giá trị momen theo 2 phương của móng
Bảng 8 10 Kết quả tính toán cốt thép đài móng M1E
Thiết kế móng lõi thang
8.9.1 Sức chịu tải móng và nội lực
Bảng 8 11 Sức chịu tải của cọc dưới lõi thang
Cơ lý Cường độ SPT
(kN) (kN) (kN) (kN) - (kN) (kN)
Bảng 8 12 Nội lực móng lõi thang
Móng Combo Trường hợp N tt max M tt x M tt y H tt x H tt y
[kN] [kNm] [kNm] [kN] [kN]
8.9.2 Kiểm tra phản lực đầu cọc
Hình 8 6 Phản lực đầu cọc Móng lõi thang
Cọc thõa điều kiện không bị phá hủy và nhổ
8.9.3 Kiểm tra ổn định nền và độ lún đáy khối móng quy ước
Góc ma sát trong tính toàn trung bình của đất II,tb được xác định theo công thức:
Góc ma sát trong II,i II,i ×l i
Kích thước khối móng quy ước:
Trọng lượng khối móng quy ước: là trọng lượng khối móng quy ước bao gồm trọng lượng cọc, đài cọc và khối lượng đất trong khối móng quy ước
Trọng lượng cọc và đài:
Pcọc+đài móng=[Vcọc+Vđài móng]×b=(35×40×0.502+11.14×15.7×2)×25&314.9 (kN)
Pđất = Bqu×Lqu×Hqu×sub,tb –[Vcọc + Vđài móng] ×sub,tb = 16.17×20.73×8.34 = 103437.28 (kN)
Wqu = Pcọc + đài móng + Pđất = 129752.18 (kN)
8.9.4 Kiểm tra điều kiện ổn định đất nền dưới đáy khối móng quy ước
Sức chịu tải tiêu chuẩn của đất nền tc tt 21952.6
Áp lực tiêu chuẩn tại đáy khối móng quy ước: tc y x tc qu
tc qu y tc x max qu qu qu qu
(kN) tc qu y tc x max qu qu qu qu
(kN) tc tc tc max min 2 tb
Khả năng chịu tải của nền dưới đáy khối móng quy ước (mục 4.6.9, TCVN 9362-2012):
II tc qu II II II II 0 m m
- = 16.4, ta có A = 0.374, B =2.49, D = 5.06 (tra Bảng 14, TCVN 9362-2012)
- II = 8.94 (kN/m 3 ) - Dung trọng lớp đất phía dưới đáy móng khối quy ước
- Dung trọng lớp đất phía trên đáy móng khối quy ước
- cII = 30.62 (kN/m2) - Lực dính của lớp đất phía dưới đáy móng khối quy ước
- Chiều sâu đến nền tầng hầm là h0 = h - htd = 38.35 – 35.42 = 1.99 (m)
+ Chiều sâu tính từ nền tầng hầm: td 1 2 kc '
+ h1 = 35 (m) và h2 = 0.15 (m) tương ứng là chiều dày lớp đất phía trên đáy móng quy ước và chiều dày sàn tầng hầm
+ kc 25(kN / m ) 3 - Giá trị tính toán trung bình của trọng lượng thể tích sàn tầng hầm
Điều kiện tc max II tc min tc tb II
thỏa, nên nền đất dưới khối móng quy ước thỏa điều kiện về ổn định
8.9.5 Kiểm tra lún khối móng quy ước
Chia lớp đất dưới đáy móng thành nhiều phân tố để tăng độ chính xác, chiều dày mỗi phân tố hi phải: h i 0.4 B qu
Tính lún theo phương pháp cộng lún các lớp phân tố Trong mỗi lớp phân tố thứ i tính độ lún ổn định theo công thức sau:
Chia lớp đất dưới đáy khối móng quy ước thành nhiều lớp có chiều dày hi = 1 (m) Tính ứng suất gây lún cho đến khi nào thỏa điều kiện bt i 5 i gl (vị trí ngừng tính lún) gl gl bt bt i i 1 i ih ; i k0i 0i
Trong đó: k0i tra bảng C.1, TCVN 9362 - 2012, phụ thuộc vào tỉ số qu qu
Ta thấy bt = 3870.84 (kN/m 2 ) 5 gl = 556.95 = 284.755 (kN/m 2 )
Nên không cần tính lún cho móng mõi thang
- Xác định vùng chống xuyên
Chiều cao đài cọc: Hd = 2.0m h0 = Hd – 0.15 = 2.0 – 0.15 = 1.85 (m)
- Điều kiện chống xuyên tt tt x y b,u bx,u by,u
Hình 8 7 Vùng xuyên thủng móng lõi thang Bảng 8 13 Bảng tính momen quán tính các cạch vùng chống chọc thủng
Kết luận: Thõa điều kiện chống chọc thủng
8.9.7 Tính toán cốt thép cho đài móng
Hình 8 9 Momen theo phương Y Bảng 8 14 Bảng tính thép móng lõi thang
M (kN.m) b (mm) m A s (mm 2 ) Thép chọn A s chọn
THIẾT KẾ PHẦN THI CÔNG
Phương án thiết kế
- Thiết kế hệ cốp pha tầng 3
- Phương án cốp pha: Hệ cốp pha ván phủ phim.
Thông số vật liệu sử dụng
- Ván phủ phim TECKCOM ECO
Hình 9 1 Ván phủ phim TEKCOM ECO Bảng 9 1 Thông số kỹ thuật ván TEKCOM ECO
STT Thông tin Thông số kỹ thuật
1 Tên sản phẩm Ván cốp pha TEKCOM ECO
3 Module đàn hồi dọc thớ 5500 N/mm
4 Module đàn hồi ngang thớ 3500 N/mm
5 Độ bền uốn tĩnh 42N/mm
6 Độ bền kéo vuông góc 0.85N/mm
7 Ruột ván Poplar, Loại AA-A+
8 Loại phim Dynea, màu nâu
10 Thời gian đun sôi không tách lớp 4 giờ
12 Độ cong vênh dọc thớ 26N/mm
15 Module đàn hồi E ngang thớ 5500 MPa
16 Độ trương nở chiều dày ngâm nước 24h 2.10%
17 Số lần tái sử dụng 5-11 lần
9.2.2 Thông số thép hộp, cây chống
Sườn đứng, sườn ngang: Chọn thép hộp của công ty thép Hòa Phát
Hình 9 2 Thép hộp Hòa Phát
Chọn cây chống K105, cây chống xiên công ty Trường Thành
+ Chiều cao sử dụng: Min 3.0m – Max 4.9m
+ Diện tích mặc cắt ngang: 364 mm 2
+ Khả năng chịu lực: 2.5 Tấn/cây (25kN)
Hình 9 3 Cây chống Trường Thành
Coi sườn đứng như các gối tựa, ván làm việc như một dầm liên tục:
Chọn ván ép phủ phin dày 21 mm, bề rộng b=1(m):
- Ứng suất cho phép: 18000( kN m / 2 )
Thiết kế cốp pha đài móng
Tính toán thiết kế cốp pha đài móng cọc M1E có kích thước 3.7x3.7x2 m
- Tải trọng truyền vào cốp pha móng:
Bảng 9 2 Tải trọng truyền vào cốp pha móng
STT Loại tải trọng n q tc (kN/m 2 ) q tt (kN/m 2 )
1 Áp lực ngang của bê tông 1.3 25x0.7.5 22.75
2 Chấn động khi đổ bê tông 1.3 4 5.2
Hình 9 5 Sơ đồ tính và lực tác dụng lên tấm ván
9.3.1.1 Kiểm tra điều kiện bền
- Momen lớn nhất trong tấm ván: tt 2
- Momen quán tính của diện ván:
- Momen kháng uốn của diện ván:
- Điều kiện chịu lực của tiết diện ván:
9.3.1.2 Kiểm tra điều kiện độ võng
- Đối với cốp pha của bề mặt bị che khuất các kết cấu: max 4
Vậy ván khuôn có bề dày 21 mm, và khoảng các bố trí sườn đứng là 0.45 m
Lực phân bố lên sườn đứng
Hình 9 6 Diện truyền tải vào sườn đứng
Hình 9 7 Sơ đồ tính và nội lực của sườn đứng q tc 23.5 0.45 10.575 kN / m q tt 30.55 0.45 13.74 kN / m
9.3.2.1 Kiểm tra điều kiện bền
Momen lớn nhất trong sườn: tt 2
Momen quán tính của tiết diện sườn:
Momen kháng uốn của tiết diện sườn
Điều kiện chịu lực của tiết diện sườn:
9.3.2.2 Kiểm tra điều kiện độ võng Đối với cốp pha của bề mặt bị che khuất các kết cấu: max
250 f f L Đối với cốp pha của bề mặt bị che khuất các kết cấu: max 4
Vậy chọn thanh sườn đứng là thép hộp tiết diện 50x50x1.5 (mm), với khoảng cách các sườn ngang là 0.8 (m)
- Chọn 2 thanh thép hộp 50x50x1.5 để làm sườn ngang
- Lực tác dụng lên sườn ngang là lực tập trung từ sườn đứng truyền vào, tại các vị giao nhau giữa sườn ngang và sườn đứng
Hình 9 8 Sơ đồ tính và tải trọng tác dụng lên sườn ngang
9.3.3.1 Kiểm tra điều kiện bền
- Momen lớn nhất trong sườn:
- Momen quán tính của tiết diện sườn:
- Momen kháng uốn của tiết diện sườn
- Điều kiện chịu lực của tiết diện sườn:
9.3.3.2 Kiểm tra điều kiện độ võng
- Đối với cốp pha của bề mặt bị che khuất các kết cấu: max
Thõa điều kiện độ võng
Vậy chọn sườn ngang là thép hộp tiết diện 50x50x1.5 (mm), khoảng cách các dây cáp là 0.9 (m)
- Tiết diện mặt cắt ngang:
- Ứng suất kéo trong dây cáp:
Thiết kế cốp pha cột
Tính toán thiết kế cốp pha cột C1B có kích thước 800x1000 mm cao 3.4 m
- Tải trọng truyền vào cốp pha cột:
Bảng 9 3 Tải trọng truyền vào cốp pha cột
STT Loại tải trọng n q tc (kN/m 2 ) q tt (kN/m 2 )
1 Áp lực ngang của bê tông 1.3 25x0.7.5 22.75
2 Chấn động khi đổ bê tông 1.3 4 5.2
Lực phân bố trên bề rộng dải 1m là:
9.4.1.1 Kiểm tra điều kiện bền
- Momen lớn nhất trong tấm ván: tt 2
- Momen quán tính của diện ván:
- Momen kháng uốn của diện ván:
- Điều kiện chịu lực của tiết diện ván:
9.4.1.2 Kiểm tra điều kiện độ võng
- Đối với cốp pha của bề mặt bị che khuất các kết cấu: max 4
Vậy ván khuôn có bề dày 21 mm, và khoảng các bố trí sườn đứng là 0.3 m
Hình 9 10 Sơ đồ tính sườn đứng
Chọn thép hộp 50x50x1.5 làm sườn đứng
- Lực tác dụng lên sườn đứng là lực phân bố đều từ tấm ván truyền vào q tc 23.5 0.3 7.05 kN / m q tt 30.55 0.3 9.165 kN / m
9.4.2.1 Kiểm tra điều kiện bền
Momen lớn nhất trong tấm sườn: tt 2
Momen quán tính của tiết diện sườn:
- Momen kháng uốn của tiết diện sườn
Điều kiện chịu lực của tiết diện sườn:
9.4.2.2 Kiểm tra điều kiện độ võng Đối với cốp pha của bề mặt bị che khuất các kết cấu: max
400 f f L Đối với cốp pha của bề mặt bị che khuất các kết cấu: max 4
Vậy chọn thanh sườn đứng là thép hộp tiết diện 50x50x1.5 (mm), với khoảng cách các sườn ngang là 0.5 (m)
Hình 9 11 Sơ đồ tính sườn ngang
Chọn sườn ngang là 2 thanh thép hộp 50x50x1.5
Tải trọng tác dụng lên sườn ngang là tải tập trung do sườn đứng truyền ra, tại các vị trí giao nhau giữa sườn đứng và sườn ngang
9.4.3.1 Kiểm tra điều kiện bền
Momen lớn nhất trong sườn:
Momen quán tính của tiết diện sườn:
Momen kháng uốn của tiết diện sườn:
Điều kiện chịu lực của tiết diện sườn:
9.4.3.2 `Kiểm tra điều kiện độ võng Đối với cốp pha của bề mặt bị che khuất các kết cấu: max
Vậy chọn thanh sườn ngang là 2 cây thép hộp tiết diện 50x50x1.5 (mm), với khoảng cách các ty giằng là 1.1 (m)
Thỏa điều kiện độ võng
Vậy bố trí khoảng cách các ty giằng là 1.1m
- Lực dọc trong ty giằng: N max 2P tt 2 4.5829.164
- Thép dùng để làm ty giằng: 10 ,R s 260 (MPa)
- Tiết diện mặt cắt ngang:
- Ứng suất kéo trong ty giằng: max 9.164 10 3 116.68 (MPa) 260 (MPa)
Thiết kế cốp pha dầm
Tính toán thiết kế cốp pha dầm có kích thước 400x700 mm
- Tải trọng truyền vào ván thành cốp pha dầm:
Bảng 9 4 Tải trọng truyền vào ván thành cốp pha dầm
STT Loại tải trọng n q tc (kN/m 2 ) q tt (kN/m 2 )
1 Áp lực ngang của bê tông 1.3 25x0.7.5 22.75
2 Chấn động khi đổ bê tông 1.3 4 5.2
9.5.1.1 Tính ván khuôn bản thành
Hình 9 13 Sơ đồ tính tấm ván
Lực phân bố trên bề rộng dải 1m là:
Kiểm tra điều kiện bền:
Momen lớn nhất trong tấm ván: tt 2
Momen quán tính của diện ván:
Momen kháng uốn của diện ván:
Điều kiện chịu lực của tiết diện ván:
Kiểm tra điều kiện độ võng Đối với cốp pha của bề mặt bị che khuất các kết cấu: max 4
Vậy ván khuôn có bề dày 21 mm, và khoảng các bố trí sườn ngang là 0.3 m
9.5.1.2 Kiểm tra sườn ngang bản thành
Hình 9 14 Sơ đồ tính sườn ngang
Chọn sườn ngang là thanh thép hộp 50x50x1.5
Tải trọng tác dụng lên sườn ngang là tải phân bố đều do tấm ván truyền ra q tc 23.5 0.3 7.05 (kN) q tt 30.55 0.3 9.165 (kN)
Kiểm tra điều kiện bền
Momen lớn nhất trong sườn: tt 2
Momen quán tính của tiết diện sườn:
Momen kháng uốn của tiết diện sườn
Điều kiện chịu lực của tiết diện sườn:
Kiểm tra điều kiện độ võng Đối với cốp pha của bề mặt bị che khuất các kết cấu: max
400 f f L Đối với cốp pha của bề mặt bị che khuất các kết cấu: max 4
Vậy chọn thanh sườn ngang là 1 cây thép hộp tiết diện 50x50x1.5 (mm), với khoảng cách các sườn đứng là 1 (m)
9.5.1.3 Kiểm tra sườn đứng bản thành
Hình 9 15 Sơ đồ tính sườn đứng
Chọn sườn đứng là 2 thanh thép hộp 50x50x1.5
Tải trọng tác dụng lên sườn đứng là tải tập trung do sườn ngang truyền ra, tại các vị trí giao nhau giữa sườn đứng và sườn ngang
Momen lớn nhất trong sườn:
Momen quán tính của tiết diện sườn:
Momen kháng uốn của tiết diện sườn:
Điều kiện chịu lực của tiết diện sườn:
9.5.1.4 Kiểm tra điều kiện độ võng Đối với cốp pha của bề mặt bị che khuất các kết cấu: max
400 400 f f L Đối với cốp pha của bề mặt bị che khuất các kết cấu:
Vậy chọn thanh sườn đứng là 2 cây thép hộp tiết diện 50x50x1.5 (mm), với khoảng cách các ty giằng là 0.45 (m)
Lực dọc trong ty giằng: N max 1.5P tt 1.5 9.165 13.74 (kN)
Thép dùng để làm ty giằng: 10 ,R s 260 (MPa)
Tiết diện mặt cắt ngang:
Ứng suất kéo trong ty giằng: max 13.74 10 3 174.94(MPa) 260 (MPa)
9.5.2 Tính ván khuôn bản đáy
Hình 9 16 Sơ đồ tính tấm ván Bảng 9 5 Tải trọng tác dụng lên bản đáy
STT Loại tải trọng n q tc (kN/m 2 ) q tt (kN/m 2 )
1 Trọng lượng bản thân BT 1.2 7 8.4
2 Trọng lượng bản thân thép 1.2 0.13 0.16
3 Trọng lượng bản thân CP 1.1 0.12 0.13
Lực phân bố trên bề rộng dải 1m là:
Kiểm tra điều kiện bền:
Momen lớn nhất trong tấm ván: tt 2
Momen quán tính của diện ván:
Momen kháng uốn của diện ván:
Điều kiện chịu lực của tiết diện ván:
Kiểm tra điều kiện độ võng Đối với cốp pha của bề mặt bị che khuất các kết cấu: max 4
Vậy ván khuôn có bề dày 21 mm, và khoảng các bố trí lớp trên là 0.4 m
Chọn sườn trên là thanh thép hộp 50x50x1.5
Tải trọng tác dụng lên sườn ngang là tải phân bố đều do tấm ván truyền ra q tc 13.25 0.2 2.65 (kN) q tt 16.49 0.2 3.3 (kN)
Hình 9 17 Sơ đò tính sườn trên
Kiểm tra điều kiện bền
Momen lớn nhất trong sườn: tt 2
Momen quán tính của tiết diện sườn:
Momen kháng uốn của tiết diện sườn
Điều kiện chịu lực của tiết diện sườn:
Kiểm tra điều kiện độ võng Đối với cốp pha của bề mặt bị che khuất các kết cấu: max
400 f f L Đối với cốp pha của bề mặt bị che khuất các kết cấu: max 4
Vậy chọn thanh sườn trên là 1 cây thép hộp tiết diện 50x50x1.5 (mm), với khoảng cách các sườn dưới là 1 (m)
Chọn sườn dưới là thanh thép hộp 50x50x1.5
Tải trọng tác dụng lên sườn ngang là tải tập trung do sườn trên truyền xuống
Kiểm tra điều kiện bền
Momen lớn nhất trong sườn:
Momen kháng uốn của tiết diện sườn
Điều kiện chịu lực của tiết diện sườn:
Kiểm tra điều kiện độ võng Đối với cốp pha của bề mặt bị che khuất các kết cấu: max
400 400 f f L Đối với cốp pha của bề mặt bị che khuất các kết cấu:
Vậy chọn thanh sườn dưới là 1 cây thép hộp tiết diện 50x50x1.5 (mm), với khoảng cách các cây chống là 0.5 (m)
Thỏa điều kiện bền độ võng
Lực dọc trong cây chống: N max P tt 3.96 ( kN ) 25 ( kN ) Thỏa khả năng chịu lực
Thiết kế cốp pha sàn
Bảng 9 6 Tải trọng tác dụng lên cốp pha sàn
STT Loại tải trọng n q tc (kN/m 2 ) q tt (kN/m 2 )
1 Trọng lượng bản thân BT 1.2 3.75 4.5
2 Trọng lượng bản thân thép 1.2 0.1028 0.123
3 Trọng lượng bản thân CP 1.1 0.0126 0.0139
6 Tải trọng người và thiết bị 1.3 2.5 3.25
Lực phân bố trên bề rộng dải 1m là:
9.6.1.1 Kiểm tra điều kiện bền:
Momen lớn nhất trong tấm ván: tt 2
Momen quán tính của diện ván:
Momen kháng uốn của diện ván:
Điều kiện chịu lực của tiết diện ván:
9.6.1.2 Kiểm tra điều kiện độ võng Đối với cốp pha của bề mặt bị che khuất các kết cấu: max 4
Chọn sườn trên là thanh thép hộp 50x50x1.5
Tải trọng tác dụng lên sườn ngang là tải phân bố đều do tấm ván truyền ra q tc 12.37 0.4 4.95 (kN) q tt 15.69 0.4 6.276 (kN)
9.6.2.1 Kiểm tra điều kiện bền
Momen lớn nhất trong sườn: tt 2
Momen quán tính của tiết diện sườn:
Momen kháng uốn của tiết diện sườn
Điều kiện chịu lực của tiết diện sườn:
9.6.2.2 Kiểm tra điều kiện độ võng Đối với cốp pha của bề mặt bị che khuất các kết cấu: max
400 f f L Đối với cốp pha của bề mặt bị che khuất các kết cấu: max 4
Vậy chọn thanh sườn trên là 1 cây thép hộp tiết diện 50x50x1.5 (mm), với khoảng cách các sườn dưới là 1 (m)
Chọn sườn dưới là 1 thanh thép hộp 50x100x1.5
Tải trọng tác dụng lên sườn dưới là tải tập trung do sườn trên truyền xuống, tại các vị trí giao nhau giữa sườn trên và sườn dưới
9.6.3.1 Kiểm tra điều kiện bền
Momen lớn nhất trong sườn:
Momen quán tính của tiết diện sườn:
Momen kháng uốn của tiết diện sườn
Điều kiện chịu lực của tiết diện sườn:
9.6.3.2 Kiểm tra điều kiện độ võng Đối với cốp pha của bề mặt bị che khuất các kết cấu: max
400 400 f f L Đối với cốp pha của bề mặt bị che khuất các kết cấu:
Thỏa điều kiện bền độ võng
Vậy chọn thanh sườn dưới là 1 cây thép hộp tiết diện 50x100x1.5 (mm), với khoảng cách các cây chống là 0.8 (m)
Lực dọc trong cây chống: N max P tt 6.276 ( kN ) 25 ( kN )
Thỏa khả năng chịu lực
Bảng 9 7 Bảng tổng hợp khoản cách bố trí các vật tư trong các cấu kiện
Cấu kiện Vật tư Loại Khoảng cách bố trí (m)